用于对工业机器环境进行虚拟化的系统和方法技术方案

一种基于云的虚拟化生成服务从多个工业客户的多个工业自动化系统收集工业自动化系统相关数据以在云平台上进行存储和分析。虚拟化管理部件分析数据并基于分析结果生成工业自动化系统的虚拟化工业自动化系统。虚拟化管理部件基于工业自动化系统的操作以及与工业自动化系统的用户交互来更新虚拟化工业自动化系统。虚拟化管理部件接收与虚拟化工业自动化系统的用户交互，以便于远程地与工业自动化系统交互和/或控制工业自动化系统，并且/或者生成其发送到工业自动化系统的相应控制信号以便于控制工业自动化系统的操作。虚拟化管理部件还基于用户的角色、授权或位置对虚拟化工业自动化系统的用户视图进行定制。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求于2013年5月9日提交的题为“REMOTE SERVICES AND ASSET MANAGEMENT SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请第61/821,639号的优先权，该申请的全部内容通过引用合并到本文中。
该主题申请总体上涉及工业自动化，更具体地，涉及使用基于云的数据对工业机器环境进行虚拟化。
技术介绍
工业控制器及其关联的输入/输出(I/O)装置有益于对现代工业自动化系统的操作。这些工业控制器可以与厂房地板上的现场装置进行交互以控制与诸如产品制造、材料处理、批量处理、监督控制以及其他这样的应用的目的相关的自动化处理。工业控制器可以存储并执行用户定义的控制程序以影响与受控过程有关的决策制定。这种程序可以包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本或者其他这样的编程结构。通常，工业控制器可以从能够提供与受控系统的一个或多个状态相关的周密的且遥测的数据的传感器和测量装置读取输入数据，并且可以根据用户定义的程序、基于这些输入来生成控制输出。除了工业控制器及其关联的I/O装置之外，一些工业自动化系统还可以包括低级别控制系统，诸如视觉系统、条形码标记系统、变频驱动器、工业机器人等，其可以进行部分工业过程的本地控制，或者可以具有其自身的本地化控制系统。在操作包括一批工业装置、工业过程、其他工业资产和与网络相关的资产的给定工业自动化系统的过程中，用户(例如，操作者、技术员、维护人员等)通常可以监视或管理对该工业自动化系统的操作，对该工业自动化系统进行维护、修理或升级，或者执行与操作该工业自动化系统有关的其他任务。对当今的工业控制和商业系统的上述描述仅意在提供与涉及传统的工业自动化系统的上下文概述，而并非意在穷举。
技术实现思路
为了提供本文中所描述的一些方面的基本理解，下面给出了简化的概述。该概述不是全面的综述，也不意在标识重要/关键元件或定界本文所描述的各个方面的范围。其目的仅在于以简化形式给出一些概念作为后面给出的更详细描述的序言。所公开的主题的各个方面和实施例涉及使用云平台中的数据分析以利于生成、更新或使用虚拟化工业自动化系统，以利于与工业自动化系统进行交互(例如，利于远程监视、追踪、控制等)。虚拟化部件可以采用收集部件(例如，基于云的收集部件)，该收集部件可以从一个或多个工业客户的一个或多个工业自动化系统收集与工业自动化系统相关的数据，以在云平台上进行存储(例如，存储在基于云的数据存储装置中)和分析。虚拟化管理部件可以分析数据并且可以至少部分地基于分析结果来生成工业自动化系统的虚拟化工业自动化系统。虚拟化工业自动化系统可以是能够呈现工业自动化系统的多维虚拟化视图(例如，3-D视图或2-D视图)的多维(例如，三维(3-D)或者二维(2-D))虚拟化工业自动化系统，或者可以是工业自动化系统的虚拟化仪表板视图。虚拟化管理部件还可以经由用户的通信装置接收同与虚拟化工业自动化系统的用户交互相关的信息，以利于与该工业自动化系统进行交互(例如，利于对工业自动化系统的远程监视、追踪、控制等)。在一些实施方式中，响应于同与虚拟化工业自动化系统的用户交互相关的信息，虚拟化管理部件可以生成对应的一个或多个控制信号，并且可以将该一个或多个控制信号传送(例如，发送)到工业自动化系统，以利于控制(例如，远程控制)对工业自动化系统的操作。虚拟化管理部件还可以至少部分地基于(例如，响应于)对虚拟化工业自动化系统或工业自动化系统(例如，经由虚拟化工业自动化系统)的操作以及与其的用户交互来更新虚拟化工业自动化系统。虚拟化管理部件还可以至少部分地基于以下各项来对用户的通信装置上的虚拟化工业自动化系统的用户视图进行定制：用户的与工业自动化系统有关的角色、用户访问虚拟化工业自动化系统或关联的工业自动化系统或者执行对于虚拟化工业自动化系统或关联的工业自动化系统的动作的授权或访问权限、用户相对于工业自动化系统的位置(或者用户的通信装置或射频识别标签)或者一个或多个另外的定制因素。为了实现上述和相关的目的，在本文中结合下面的描述和附图来描述一些说明性方面。这些方面表示可以实践的各种方式，所有方式在本文中被覆盖。当结合附图考虑时，根据下面详细的描述，其它优点和新颖特征将变得明显。附图说明图1示出了根据所公开的主题的各种实现方式和实施例的示例系统(例如，虚拟化系统)的框图，该示例系统可以利于至少部分地基于与工业企业相关的基于云的数据来生成和管理虚拟化工业自动化系统，该虚拟化工业自动化系统可以对应于与工业企业相关联的工业自动化系统。图2描绘了根据所公开的主题的各种实现方式和各实施例的另一示例系统(例如，虚拟化系统)的图，该系统可以利于至少部分地基于与工业企业相关的基于云的数据来生成和管理虚拟化工业自动化系统，该虚拟化工业自动化系统可以对应于与工业企业相关联的工业自动化系统。图3呈现了根据所公开的主题的各方面和实施例的虚拟化工业自动化系统的部分的示例视图(例如，虚拟定制或个性化视图)的框图。图4示出了根据所公开的主题的各方面和实施例的虚拟化工业自动化系统的示例仪表板视图(例如，虚拟标准、定制或者个性化的视图)的框图。图5描绘了根据所公开的主题的各方面和实施例的虚拟化工业自动化系统的示例混合虚拟化视图(例如，虚拟标准、定制或者个性化的视图)的框图。图6是根据所公开的主题的各方面和实施例的可以利用(leverage)基于云的服务(包括虚拟化相关的服务、数据收集服务以及数据存储服务)的示例工业企业的高度概述的图。图7呈现了根据所公开的主题的各种实现方式和实施例的示例性系统(例如，基于云的虚拟化系统或部分地基于云的虚拟化系统)的框图。图8示出了根据所公开的主题的各方面和实施例的示例系统的图，该系统可以利于至少部分地基于由基于云的虚拟化系统对客户特有的工业数据的收集来生成代表工业自动化系统的虚拟化工业自动化系统并且执行其他虚拟化相关服务。图9示出了这些示例数据类别之间的示例层级关系的图。图10描绘了根据所公开的主题的各方面和实现方式的可以被配置为包括工业装置的示例系统的框图，该工业装置可以充当或者用作工业自动化系统的其他工业装置的云代理以利于将工业数据转移到云平台以由虚拟化系统进行分类和分析。图11示出了根据所公开的主题的各方面和实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：存储器，存储计算机可执行部件；可操作地耦接至所述存储器的处理器，执行计算机可执行部件，所述计算机可执行部件包括：收集部件，被配置成从工业自动化系统的一组装置中收集工业数据子集并且将所述工业数据存储在数据存储装置中，以及虚拟化管理部件，被配置成基于对所述工业数据子集的分析结果来生成与所述工业自动化系统对应并且接口连接的虚拟化工业自动化系统，以便于响应于与所述虚拟化工业自动化系统的交互而与所述工业自动化系统进行远程交互。

【技术特征摘要】
2013.05.09 US 61/821,639;2013.11.22 US 14/087,9771.一种系统，包括：
存储器，存储计算机可执行部件；
可操作地耦接至所述存储器的处理器，执行计算机可执行部件，所述
计算机可执行部件包括：
收集部件，被配置成从工业自动化系统的一组装置中收集工业数
据子集并且将所述工业数据存储在数据存储装置中，以及
虚拟化管理部件，被配置成基于对所述工业数据子集的分析结果
来生成与所述工业自动化系统对应并且接口连接的虚拟化工业自动化系
统，以便于响应于与所述虚拟化工业自动化系统的交互而与所述工业自动
化系统进行远程交互。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述收集部件、所述虚拟化
管理部件和所述数据存储装置中的至少一个是云平台的一部分。
3.根据权利要求2所述的系统，还包括接口部件，所述接口部件被
配置成经由所述工业自动化系统的云网关装置将所述云平台与所述工业
自动化系统进行接口连接，以便于将所述工业数据子集从所述工业自动化
系统传送到所述收集部件或所述虚拟化管理部件中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件还被配
置成响应于与所述虚拟化工业自动化系统的交互来远程地控制所述工业
化自动化系统。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件还被配
置成基于与所述虚拟化工业自动化系统的交互而生成一个或多个控制信
号，并且将所述一个或多个控制信号发送到所述工业自动化系统，以便于
对所述工业自动化系统的远程控制。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件还被配
置成响应于所述一个或多个控制信号而监视对所述工业自动化系统的操
作响应。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述收集部件还被配置成收
集与所述工业自动化系统的操作响应相关的第二工业数据子集。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件还被配

\t置成基于与所述虚拟化工业自动化系统的用户交互相关的数据子集以及
与所述工业自动化系统的操作响应相关的所述第二工业数据子集，更新所
述虚拟化工业自动化系统。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件还被配
置成基于与通信装置的用户相关联的一个或多个定制因素来生成所述虚
拟化工业自动化系统的定制视图以显示在所述通信装置上。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述一个或多个定制因素包
括下述各项中的至少一个：所述用户的与所述工业自动化系统有关的角
色、所述用户的身份、与所述通信装置相关联的装置标识符、与所述用户
相关联的射频识别标签、所述用户访问所述虚拟化工业自动化系统或所述
工业自动化系统的一组访问权限、与所述用户相关联的认证信息、所述用
户相对于所述工业自动化系统的位置、所述通信装置相对于所述工业自动
化系统的位置、与所述用户相关联的所述射频识别标签相对于所述工业自
动化系统的位置、所述用户的偏好或者与所述虚拟化工业自动化系统相关
联的数据集合的上下文。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件还被配
置成共享所述虚拟化工业自动化系统的定制图像，以使得所述虚拟化工业
自动化系统的定制图像能够显示在与第二用户相关联的第二通信装置上。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述虚拟化工业自动化系统
呈现所述工业自动化系统的三维虚拟化视图或所述工业自动化系统的二
维虚拟化视图中的至少一个。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述虚拟化工业自动化系统
呈现包括与所述工业自动化系统的操作相关联的操作数据集合的虚拟化
仪表板，其中，所述虚拟化仪表板显示在与用户相关联的通信装置上。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述虚拟化管理部件被配
置成基于与所述通信装置的用户相关联的一个或多个定制因素来定制所
述虚拟化仪表板，其中，所述虚拟化管理部件对所述操作数据集合进行过
滤以生成用于显示在所述虚拟化仪表板上的操作数据子集，从而便于定制
所述虚拟化仪表板。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个定制因素包
括下述各项中的至少一个：所述用户的与所述工业自动化系统有关的角
色、所述用户的身份、与所述通信装置相关联的装置标识符、与所述用户

\t相关联的射频识别标签、所述用户访问所述虚拟化工业自动化系统或所述
工业自动化系统的一组访问权限、与所述用户相关联的认证信息、所述用
户相对于所述工业自动化系统的位置、所述通信装置相对于所述工业自动
化系统的位置、与所述用户相关联的所述射频识别标签相对于所述工业自
动化系统的位置、所述用户的偏好或者与所述虚拟化工业自动化系统相关
联的数据集合的上下文。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述虚拟化工业自动化系统
还被配置成将所述工业自动化系统的一部分的视频图像叠加在所述虚拟
化工业自动化系统上来生成经修改的虚拟化工业自动化系统，以便于经由
所述经修改的虚拟化工业自动化系统提供与所述工业自动化系统相关联
的可视数据子集。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述收集部件还被配置成从
与云平台相关联且包括所述工业自动化系统的一组工业自动化系统中的
第二工业自动化系统或者从与外部实体相关联的装置收集数据子集，并且
其中，所述虚拟化管理部件还被配置成基于对所述工业数据子集和所述数
据子集的分析结果来生成与所述工业自动化系统对应并且接口连接的所
述虚拟化工业自动化系统，以便于响应于与所述虚拟化工业自动化系统的
交互而远程地控制所述工业自动化系统。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述工业数据子集包括下述
数据中的至少一个：与所述一组装置中的工业装置相关的数据、与所述一
组装置相关联的工业过程相关的数据、与工业资产相关的数据、与所述一
组装置中的利于与所述工业自动化系统相关联的数据通信的网络相关装
置相关的数据、与同所述工业自动化系统相关联的操作系统相关的数据、
与同所述工业自动化系统相关联的软件相关的数据或者与同所述工业自
动化系统相关联的固件相关的数据。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述工业数据子集包括与所
述一组装置中的至少一个装置与至少一个其他装置之间的至少一种相互
关系相关的数据，并且其中，所述虚拟化管理部件还被配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡安·L·安森约，约翰·斯特罗门格，斯蒂芬·纳瓦拉尼耶克，布拉德福德·H·埃格拉特，约瑟夫·A·哈尔库利希，杰西卡·林·科尔佩拉，珍妮弗·里德伯·赖特，赖纳·赫斯梅尔，约翰·迪克，爱德华·艾伦·希尔，萨尔·康蒂，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US